純視覺方案對比激光雷達 誰才是自動駕駛的未來?

來源:智匯工業

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關鍵詞:純視覺方案 激光雷達 自動駕駛

    ?科技快速發展的21世紀,各種新科技產品不斷涌現,使得人們的生活更加便利智能。我國也正在加速推進人工智能產業發展,其中汽車產業中自動駕駛也被列為重點項目。因此各大科技公司、各國汽車廠商、出行公司等紛紛入局。


    經過這幾年的快速發展,這些企業在自動駕駛領域已經取得了不錯的成績,從市面上來看大多數車型都已經超越了普通意義上L2級別的輔助駕駛。例如特斯拉的FSD、小鵬的NGP、蔚來的NOP、百度Apollo的 ANP等等。


    純視覺方案VS激光雷達 誰才是自動駕駛的未來?


    而完成這些輔助駕駛都需要依靠感知、分析、應用三大層面,其中感知層用來代替人的眼睛,通過傳感器(激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、高精地圖等)來采集駕駛員行駛過程中涉及到的駕駛信息。分析層則是用來代替人的大腦,通過獲取到的信息進行計算,制定相應的控制策略。最后應用層則是代替人的手腳,將接收到的控制策略進行執行,其中包括加減速、轉向等。


    其中感知領域目前行業內有兩個立場鮮明的派系——視覺派和激光雷達派。


    什么是視覺派?


    要成功完成自動駕駛,車輛就必須要具備感知路面、周圍車輛以及建筑物等各種影響汽車駕駛安全的因素,視覺派就是僅僅依靠攝像頭拍攝的畫面,傳輸到系統進行分析,從而計算出周圍的車輛、道路等信息。簡單點來說,純視覺的方案就是完全模擬人行走時的狀態,首先是眼睛看見畫面傳輸給大腦,然后大腦進行處理判斷后給雙腳下達命令。


    像特斯拉、極氪、百度都使用的是純視覺感知方案,其中特斯拉更是視覺派的堅實擁護者。不過即便這幾家都是使用純視覺感知方案,但是在感知架構上還是存在一定區別。

    特斯拉搭載了8 顆攝像頭,包括前置三目攝像頭(分別是長距窄視角、中距中視角和短距魚眼)、車輛的左右兩側各有 2 顆面向側前和側后的攝像頭,再加上1 顆后置攝像頭,8 顆攝像頭完成了 360° 純視覺感知的無死角覆蓋,而百度的Apollo Lite 與特斯拉基本一致,只是加裝了2 顆環視攝像頭做感知補充。最后就是極氪使用的SuperVision 系統,與特斯拉和百度最大的區別就在于它使用的是前置雙目攝像頭,不過在能力上同樣能達到既寬又遠。


    什么是激光雷達派?


    激光雷達派是以激光雷達為主導,配合毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭來完成自動駕駛,其中激光雷達會通過發射激光束來測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離,從而準確捕捉這些輪廓信息組成點云,并繪制出3D環境地圖再傳輸到系統進行分析并下達車輛行駛指令。簡單來說,激光雷達方案就像是在人行走時,依靠雙眼看到物體的基礎上使用了拐杖,能夠更準確的給到大腦反饋信息。

    像小鵬P5、蔚來ET7、極狐阿爾法S HI版都是使用的激光雷達方案,雖然他們他們在硬件的配備上有所區別,但是最終都能夠在部分場景下實現L3級別的自動駕駛。例如:小鵬P5和蔚來ET7都能夠在高速上手扶方向盤并觀察路面的情況下讓車輛自動駕駛,極狐αS HI版則是更加激進,可以在無需手扶方向盤的情況下在市區復雜環境下開啟自動駕駛功能。


    視覺派VS激光雷達派


    首先是視覺派,純視覺方案的優勢在于,攝像頭獲取的視頻數據與人眼感知的真實世界最為相似,也最接近人類駕駛的形態,同時高分辨率高幀率的成像技術能夠使感知環境信息更加豐富,但攝像頭依賴環境光照,容易受到惡劣環境影響,而且無法直觀判斷景深。另外,純視覺方案由于是直接將所有圖像傳輸給系統,因此需要非常強大的算法和算力才能夠在段時間內下達接下來的指令。而就目前的芯片的算力而言,要完成更高級別的自動駕駛功能還有一定難度。


    其次再來看看激光雷達,激光雷達在運行時可以通過發出光束快速的并且準確的對外界物體進行位置,大小進行判斷并同時獲取數據以形成準確的數字模型,另外,相比視覺派而言,它監測的距離更長,精度更高,響應速度更靈敏,并且環境光不受影響。不過激光雷達在面對雨雪等極端天氣時發出的光束會受到影響,從而影響三維地圖的構造,因此這就必須依賴其他傳感器的共同協助。除此之外,因為激光雷達是設置在車輛外部,如果一旦造成損壞,后期還會面對高昂的維修問題。


    未來,誰會成為主流呢?


    小鵬汽車副總裁吳新宙曾經表示,視覺的潛力是沒有止境的,它真的是一個寶藏,長期來看,視覺是無所不能的,但是這個能力的增長是有一個過程的。


    就目前來看,汽車作為移動出行的工具,其最重要的核心因素是什么?毫無疑問,就是安全性,而攝像頭和激光雷達都存在一定的弊端,只有將兩者相結合才能使車輛獲取更加相信且精準的信息,就像此前百度Apollo的王亮所說,激光雷達和攝像頭不是排它的的也不是單純的從屬和互補關系。從安全性考慮,二者具備相同的重要性和不可替代性,缺一不可。


     但是,無論哪種方案,我們離全自動駕駛都又更近了一步。


    (審核編輯: 智匯小新)

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